Les effets physiques intervenant dans la rectification

Para a Planta Cadastral Digital realizou-se a atualização das feições mapeáveis, tais como lagos, córregos etc., utilizando-se como base o mosaico de imagens aerofotogramétricas digitais de 2008, identificando-se as feições homólogas existentes. Esta atualização foi necessária uma vez que se observou que algumas feições existentes no terreno não constavam na referida Planta Cadastral.

Em relação às imagens aerofotogramétricas de 1977 e 1996, realizou-se, nesta etapa, a preparação das mesmas para serem posteriormente fotointerpretadas. Para as imagens referentes ao aerolevantamento de 2008 não foi

necessário nenhum tratamento, uma vez que estas já se encontravam georreferenciadas e dispostas em forma de mosaico.

A primeira etapa de tratamento das imagens foi o recorte das margens. Na bibliografia especializada consultada não há menção quanto à largura do recorte destas margens. No entanto, há um consenso entre os diferentes autores, tais como Ricci e Petri (1965), Anderson (1982), Garcia (1982), Marchetti e Garcia (1986) e Paredes (1987) que as margens devem sem desprezadas, uma vez que as distorções geométricas, irradiadas a partir do ponto principal (centro), são grandes nestas áreas, prejudicando a coincidência de feições durante a montagem dos mosaicos. Desta forma, considerando que as imagens geralmente apresentam entre si, segundo Ricci e Petri (1965), um recobrimento longitudinal de 60% e um recobrimento lateral de 30%, e que as imagens aqui trabalhadas apresentam, originalmente, uma dimensão de 23x23 cm (descontando as bodas negras), realizou-se o recorte das margens na largura de 5,0 cm, transformando-as em uma dimensão de 18x18 cm (Figura 11) para os aerolevantamentos de 1977 e de 1996, sendo considerada esta largura suficiente nesta pesquisa, mantendo-se uma margem segurança de recobrimento entre as imagens. Após este procedimento, criou-se um novo arquivo digital em formato *.tif para cada imagem. O procedimento de recorte das margens foi realizado no ArcGIS 10.0.

Figura 11 – Esquema de recorte das margens das imagens aerofotogramétricas.

Elaboração: Ávila (2013).

A etapa seguinte foi a correção das distorções geométricas existentes nas imagens. O método adotado para este procedimento foi o modelo polinomial (exposto no Capítulo 5). É de conhecimento que o método de ortorretificação para apresenta maior precisão. No entanto, considerou-se que para esta pesquisa o modelo polinomial de correção foi suficiente, pois os produtos cartográficos originados destas imagens foram temáticos e o relevo da área de estudo se demonstra pouco acidentado, tendo este último pouca interferência nas distorções.

A correção foi realizada no ArcGIS 10.0. Neste procedimento a imagem foi registrada (ou georreferenciada) adotando-se a transformação polinomial de primeira ordem. Transformações polinomiais de segunda e terceira ordem não foram adotadas por realizarem correções extrapoladas das imagens, distorcendo-as em vez de corrigi-las. O registro foi realizado através da identificação de pontos homólogos (pontos de controle) entre a imagem a ser corrigida e uma base de referência conhecida do terreno, devidamente georreferenciada e com o mesmo sistema de coordenadas adotado na pesquisa. Os pontos de controle foram fixados em feições conhecidas e com formas geométricas definidas, tais como esquinas de quadras, cruzamentos de estradas, foz das drenagens entre outros. Para todas as

5,0 cm 5,0 cm 5,0 cm 5,0 cm

imagens, buscou-se utilizar no mínimo 15 pontos de controle, bem distribuídos na área da cena.

A base de referência utilizada para obtenção das coordenadas dos pontos de controle foi a Planta Cadastral Digital do município de Americana, na escala de 1:10.000, e as imagens aerofotogramétricas digitais de 2008, na escala de 1:5.000, estas ultimas dispostas em forma de mosaico. As referidas bases estavam configuradas originalmente no Sistema de Coordenadas Universal Transversa de Mercator (UTM), Datum Horizontal South American 1969 (SAD69), sendo transformadas, no ArcGIS 10.0, para o Datum Horizontal SIRGAS 2000, mantendo- se o sistema de coordenadas, antes de serem utilizadas como base de referência.

O Datum Horizontal SIRGAS 2000 foi adotado em todos os produtos de sensoriamento remoto e cartográfico deste estudo. Este Datum é indicado como sistema de referência de precisão na elaboração de produtos cartográficos para as Américas. No Brasil sua adoção oficial foi estabelecida pela Portaria DNPM (Departamento Nacional de Produção Mineral) n.º 76, de 10 de Fevereiro de 2015.

O Projeto SIRGAS (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas), criado em 1993, teve o objetivo de acabar com os problemas existentes de precisão na localização de pontos na superfície terrestre, estes originados a partir de levantamentos geodésicos clássicos (triangulação, poligonação, trilateração, etc.), sendo a base para os Datuns anteriores, como o Córrego Alegre, de 1949, e o SAD69, de 1969, estes também oficiais no Brasil. O Datum Horizontal SIRGAS 2000, diferentemente dos demais aqui citados, tem uma orientação geocêntrica, coincidindo com o centro de gravidade da Terra, este obtido em 2000, ano em que o SIRGAS 2000 foi implantado. Neste sentido os problemas com imprecisões foram resolvidos, sendo também uma consequência da adoção do sistema de referência ITRS (International Terrestrial Reference System), que tem como base o sistema GNSS para levantamento de pontos da superfície (IBGE, 2014b).

O mosaico de imagens do aerolevantamento de 2008, antes de servir de base de referência para o georrefenciamento das imagens dos demais aerolevantamentos, passou por um processo de verificação de sua exatidão cartográfica (verificação estendida também aos demais aerolevantamentos, após serem georreferenciados). No Brasil, a verificação da exatidão cartográfica é

estabelecida pelo Decreto Federal n.º 89.817, de 20 de Junho de 1984, através dos cálculos do Erro Médio Quadrático (EMQ) e do Padrão de Exatidão Cartográfica (PEC), que relaciona os pontos de verificação obtidos de outras fontes precisas (GPS em campo, Planta Cadastral etc.) com os pontos homólogos na imagem problema. As fórmulas para os referidos cálculos encontram-se a seguir.

EMQ(E,N) = n Ni Nc Ei Ec n i

∑

EMQ(E,N) = Erro Médio Quadrático entre as coordenadas UTM;

Ec = coordenada UTM (m E) do ponto de verificação;

Ei = coordenada UTM (m E) na imagem problema, homóloga ao ponto de verificação; Nc = coordenada UTM (m N) do ponto de verificação;

Ni = coordenada UTM (m N) na imagem problema, homóloga ao ponto de verificação; n = número de pontos de verificação.

PEC(E,N) = EMQ(E,N) x 1,6449

Onde:

PEC(E,N) = Padrão de Exatidão Cartográfica entre as coordenadas UTM;

EMQ(E,N) = Erro Médio Quadrático entre as coordenadas UTM;

1,6449 = constante que representa o nível de confiança que corresponde a 90% de pontos bem

definidos numa carta que apresentam um erro menor do que o PEC.

O PEC pode ser calculado considerando a escala da carta (PEC Planimétrico) e a altimetria, através da equidistância das curvas de nível (PEC Altimétrico) (BRASIL, 1984). A Tabela 05 evidencia as classes de exatidão cartográfica. A Tabela 06 expõe os limites máximos do EMQ e do PEC, para exatidão planimétrica, para cada classe considerando as escalas usuais de trabalho em cartografia.

Tabela 05– Classes de exatidão cartográfica

Classificação Exatidão Planimétrica Exatidão Altimétrica

Classes PEC EMQ PEC EMQ

A denominador da 0,5 mm x escala

0,3 mm x denominador da

escala 1/2 Equidistância 1/3 Equidistância

B denominador da 0,8 mm x escala 0,5 mm x denominador da escala 3/5 Equidistância 2/5 Equidistância C denominador da 1,0 mm x escala 0,6 mm x denominador da

escala 3/4 Equidistância 1/2 Equidistância Fonte: Brasil (1984). Organização: Ávila (2014).

Tabela 06– Limites do PEC e do EMQ em relação à exatidão planimétrica.

EXATIDÃO PLANIMÉTRICA

Classe A (m) Classe B (m) Classe C (m)

Escala PEC máx. EMQ máx. PEC máx. EMQ máx. PEC máx. EMQ máx.

1:5.000 2,5 1,5 4 2,5 5 3 1:10.000 5 3 8 5 10 6 1:20.000 10 6 16 10 20 12 1:25.000 12,5 7,5 20 12,5 25 15 1:50.000 25 15 40 25 50 30 1:75.000 37,5 22,5 60 37,5 75 45 1:100.000 50 30 80 50 100 60 1:250.000 125 75 200 125 250 150 1:500.000 250 150 400 250 500 300 1:1.000.000 500 300 800 500 1000 600

Fonte: Brasil (1984). Elaboração e organização: Ávila (2014).

Após o georreferenciamento das imagens, foram construídos, no ArcGIS 10.0, os mosaicos para os referidos aerolevantamentos. A elaboração destes mosaicos se fez necessária para a visualização do contexto geral da área de estudo, uma vez que a cena completa é composta por vários fragmentos fotográficos, consequência da escala de captura das imagens e da área territorial da superfície imageada. Estes fragmentos fotográficos, quando visualizados separadamente, dificultam a conexão entre as cenas, comprometendo a análise do todo.